(57)【要約】本発明は、クランクケース換気装置（１８）によって内燃エンジン（１０）のクランクケース（１４）内の圧力（２６）を目標圧力（２７）に制御するための方法に関する。クランクケース換気装置（１８）は、クランクケース（１４）からブローバイガス（１６）を除去するための吸気ライン（２０）と、吸気ライン（２０）に設けられ、電気駆動部（２８）によって駆動されるポンプ装置（２２）と、吸気ライン（２０）に設けられたオイルミスト分離装置（２４）とを有する。クランクケース内の圧力測定装置を不要とするために、本発明によると、電気駆動部（２８）の回転速度が、閉ループおよび／または開ループ態様で制御され、かつクランクケース（１４）内の圧力（２６）を制御するための操作量（４１）として使用され、そして電気駆動部（２８）の少なくとも１つの動作パラメータを用いて、クランクケース（１４）内の圧力（２６）が推定される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクケース換気装置（１８）を備えた内燃エンジン（１０）のクランクケース（１４）内の圧力（２６）を目標圧力（２７）に制御するための方法であって、
上記クランクケース換気装置（１８）は、
吸気ライン（２０）であって、該吸気ライン（２０）を介して上記クランクケース（１４）からブローバイガス（１６）が除去され得る吸気ライン（２０）と、
上記吸気ライン（２０）に設けられ、電気駆動部（２８）によって駆動されるポンプ装置（２２）と、
上記吸気ライン（２０）に設けられたオイルミスト分離装置（２４）とを有し、
上記電気駆動部（２８）の回転速度を、閉ループおよび／または開ループ態様で制御し、
上記電気駆動部（２８）の回転速度を、上記クランクケース（１４）内の上記圧力（２６）の制御（２５）のための操作量（４１）として使用し、
上記電気駆動部（２８）の少なくとも１つの動作パラメータを用いて、上記クランクケース（１４）内の上記圧力（２６）を推定する
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１において、
上記電気駆動部（２８）に供給される電流に相当する実際の電流値（４８）を、電流設定値（４４）と比較し、
上記実際の電流値（４８）と上記電流設定値（４４）との間に差が存在する場合に、上記電気駆動部（２８）の回転速度に対する回転速度補正値（５２）を求める
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２において、
上記電流設定値（４４）は、任意の回転速度における上記電気駆動部（２８）の回転速度と、上記目標圧力（２７）に一致する上記クランクケース（１４）内の圧力（２６）とを維持するために必要な上記電気駆動部（２８）に供給される電流の値に相当する
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１において、
上記電気駆動部（２８）によって生じて上記ポンプ装置（２２）に作用するトルク（５４）を求め、
上記ポンプ装置（２２）の回転速度に相当する上記ポンプ装置（２２）の実際の回転速度値（３４）を求め、
上記ポンプ装置（２２）によって生じる圧力差（５６）と、上記ポンプ装置（２２）を介して流れる体積流れ（５８）とを、上記ポンプ装置（２２）に作用する上記トルク（５４）と、上記ポンプ装置（２２）の上記実際の回転速度値（３４）とから、特に上記ポンプ装置（２２）の特性曲線（４７）を用いて、求める
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４において、
上記オイルミスト分離装置（２４）における圧力降下（６２）を、上記体積流れ（５８）から求め、
上記クランクケース（１４）内の上記圧力（２６）を、上記オイルミスト分離装置（２４）における上記圧力降下（６２）と、上記ポンプ装置（２２）によって生じる上記圧力差（５６）とから推定する
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項４または５において、
上記クランクケース（１４）内の上記圧力（２６）に対する制御偏差（６４）を求め、
上記電気駆動部（２８）の回転速度に対する回転速度補正値（５２）を、上記クランクケース（１４）内の上記圧力（２６）に対する上記制御偏差（６４）に基づいて求める
ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項において、
上記内燃エンジン（１０）によって生じる理論的なブローバイガス体積流れ（４６）を、上記内燃エンジン（１０）の回転速度（７６）と、上記内燃エンジン（１０）によって生じるトルク（７８）とから求め、
上記ポンプ装置（２２）によって輸送される理論的な上記体積流れ（５８）が、上記内燃エンジン（１０）によって生じる上記理論的なブローバイガス体積流れ（４６）に一致するように、上記内燃エンジン（１０）によって生じる上記理論的なブローバイガス体積流れ（４６）に基づいて推定回転速度値（７４）を求める
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項において、
回転速度補正値（５２）を含む回転速度設定値（３６）を、開ループおよび／または閉ループ態様で上記電気駆動部（２８）の回転速度を制御する制御装置に送る
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項７に従属する請求項８において、
上記回転速度設定値（３６）を、上記推定回転速度値（７４）および上記回転速度補正値（５２）から構成する
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項８または９において、
上記クランクケース換気装置（１８）は、上記吸気ライン（２０）に設けられた圧力制御弁（８２）を有し、
上記電気駆動部（２８）の動作パラメータを、上記圧力制御弁（８２）が切り替わるタイミングを検出するために使用し、
上記圧力制御弁（８２）の切替動作（８４）を、上記回転速度補正値（５２）を求める際に考慮に入れる
ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
クランクケース換気装置（１８）と、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法を実行するように構成された制御装置とを備える
ことを特徴とする内燃エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクケース換気装置によって内燃エンジンのクランクケース内の圧力を目標圧力に制御するための方法であって、クランクケース換気装置は、クランクケースからブローバイガスを除去し得る吸気ラインと、電気駆動部によって駆動されるポンプ装置と、オイルミスト分離装置とを有し、ポンプ装置およびオイルミスト分離装置は、吸気ラインに設けられている方法に関する。本発明は、また、そのような方法が実行されるクランクケース換気装置を備えた内燃エンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃エンジン、特にレシプロ内燃エンジンでは、ピストンとシリンダ壁との間のシールが不完全であるために「ブローバイ」ガス流れが生じる。当該ブローバイガスは、クランクケース内に入ることがあり、したがってクランクケースから再び逃がす必要がある。同時に、クランクケース内の圧力が特定の限度内に維持されることが非常に重要である。クランクケース内の圧力が高すぎると、クランクケースからのオイルがガスケットを介してエンジンブロックから逃げるおそれがある。当該圧力が低すぎると、オイルがクランクケース換気装置によってクランクケースから吸い出されるおそれがある。これらは両方とも望ましくないため、クランクケース内の圧力を特定の限度内に維持しなければならない。
【０００３】
クランクケースから吸い出されたブローバイガスは、典型的にはオイルミストを含んでおり、当該オイルミストは、クランクケース換気装置に起因するオイル損失を最小化すべき場合に、オイルミスト分離装置において分離される必要がある。オイルミスト分離装置のために一定の差圧が必要とされ、内燃エンジンが負荷下にない場合には、そのような一定の差圧は、クランクケースと内燃エンジンのスロットル後ろの負圧が存在する吸気管との間の差圧によって提供される。内燃エンジンが負荷下にある場合、この負圧を十分に利用できない。このような理由から、追加的なポンプ装置を備えたクランクケース換気装置が知られている。
【０００４】
そのような追加的なポンプ装置を備えたクランクケース換気装置は、例えば特許文献１から知られている。しかしながら、ポンプ装置の出力は、クランクケース内の圧力が許容限度を超えないように制御されなければならない。このため、典型的には圧力測定装置がクランクケース内に設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００６０２４８１６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、クランクケース内の圧力を目標圧力に制御するための改善された方法、または少なくとも従来のものにかわる方法を提示することである。当該方法は、特に、クランクケース内に圧力測定装置を設ける必要がないことにより特徴付けられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によると、この課題は、独立請求項の主題によって解決される。有利な別の態様は、従属請求項の主題を構成する。
【０００８】
本発明は、ポンプ装置を駆動する電気駆動部のパラメータからクランクケース内の圧力に関する情報を得るという基本思想に基づく。これにより、クランクケース内の圧力を、クランクケース内の追加的な圧力測定なくして一定の目標範囲内に維持することができる。したがって、本発明によると、電気駆動部の回転速度が、閉ループおよび／または開ループ態様で制御され、かつクランクケース内の圧力の制御のための操作量として使用され、そして電気駆動部の少なくとも１つの動作パラメータを用いて、クランクケース内の圧力が推定される。圧力は、ポンプ装置が行う必要のある仕事に大きく影響し、そのため、電気駆動部の動作パラメータからクランクケース内の圧力に関する結論が引き出され得る。そして、これは、クランクケース内の圧力を目標圧力に制御するために、または少なくとも当該圧力を目標圧力範囲内に維持するために使用されてもよい。すなわち、クランクケース内に圧力センサが不要である。ここで、クランクケース内の圧力の絶対的な正確な値を求める必要はない。例えば、電気駆動部の動作パラメータによって、クランクケース内の圧力が高すぎるかあるいは低すぎることを求めることができれば十分である。
【０００９】
明細書および添付の特許請求の範囲において、電気駆動部の動作パラメータとは、電気駆動部によって出力されまたは消費される力に少しでも関連するパラメータを指すと理解される。特に、そのような電気駆動部の動作パラメータは、電気駆動部に供給される電流、好ましくは一定期間にわたって計算される電流と、電気駆動部に付随する電圧、好ましくは一定期間にわたって計算される電圧と、電気駆動部の消費電力、好ましくは一定期間にわたって計算される消費電力と、電気駆動部の回転速度と、電気駆動部のトルクとを含む。
【００１０】
ある有利な解決方法によると、電気駆動部に供給される電流に相当する実際の電流値が、電流設定値と比較され、実際の電流値と電流設定値との間に差が存在する場合に、電気駆動部の回転速度に対する回転速度補正値が求められる。ポンプ装置が打ち勝つ必要のある圧力差は、電気駆動部の回転速度を維持するために必要な実際の電流値から推定可能である。圧力差が小さい場合、ポンプ装置は、圧力差がより大きい場合よりも小さな力を供給すればよい。電気駆動部の消費電力も同様の挙動を示す。したがって、実際の電流値と電流設定値との比較から、電気駆動部の回転速度を調節する必要があるかどうかを求めることができる。
【００１１】
明細書および添付の特許請求の範囲において、実際の電流値とは、電気駆動部に供給される電流の測定値を意味するものと理解される。
【００１２】
別の有利な解決方法によると、電流設定値は、任意の回転速度における電気駆動部の回転速度と、目標圧力に一致するクランクケース内の圧力とを維持するために必要な電気駆動部に供給される電流の値に相当する。よって、実際の電流値と電流設定値との間の差から、クランクケース内の圧力が目標圧力に一致していないかどうかを求めることができる。これに基づいて、クランクケース内の圧力を目標圧力に近づけるために、電気駆動部の回転速度を調節する必要があるかを決めることができる。
【００１３】
特に有利な解決方法によると、電流設定値は、電気駆動部およびポンプ装置の特性曲線から求められる。これにより、理論的な電流設定値を求めることができ、それに代えてまたは加えて、電流設定値は、実験的に求められてもよい。
【００１４】
ある好ましい変形例によると、電気駆動部により生じてポンプ装置に作用するトルクが求められ、ポンプ装置の回転速度に相当するポンプ装置の実際の回転速度値が求められ、ポンプ装置によって生じる圧力差と、ポンプ装置を介して流れる体積流れとが、ポンプ装置に作用するトルクと、ポンプ装置の実際の回転速度値とから、特にポンプ装置の特性曲線を用いて、求められる。クランクケース内の圧力は、生じる圧力差および作り出される体積流れから推定可能であり、よってクランクケース内の圧力を制御することができる。
【００１５】
ある有利な選択肢によると、電気駆動部に供給される電流が、電気駆動部によって生じるトルクを求めるために考慮に入れられ、それを介して電気駆動部がポンプ装置に連結される動力伝達装置が存在する場合、ギア比が考慮される。実際の電流値は、技術的に容易に測定でき、したがって実際の電流値を用いてトルクの情報を得るのがシンプルである。
【００１６】
別の有利な選択肢によると、ポンプ装置の回転速度を求めるために、ポンプ装置において当該ポンプ装置の回転速度が測定され、または電気駆動部の回転速度が測定され、ここで、それを介して電気駆動部がポンプ装置に連結される動力伝達装置が存在する場合、ギア比が考慮に入れられる。回転速度の測定は、非常に容易に実行可能である。電気駆動部の回転速度は、例えば、電気駆動部の制御器から読み出されてもよい。
【００１７】
別の特に有利な選択肢によると、オイルミスト分離装置における圧力降下が、体積流れから求められ、クランクケース内の圧力に関する情報が、オイルミスト分離装置における圧力降下と、ポンプ装置によって生じる圧力差とから推定されてもよい。吸気ラインの一端部は、通常、実質的に大気圧が存在する吸気管に向かって開口している。これにより、吸気ラインにおいて生じる全ての圧力差がわかるなら、クランクケース内の圧力に関する情報を推定することができ、よってクランクケース内の圧力を制御することができる。
【００１８】
好ましい解決方法によると、クランクケース内の圧力に対する制御偏差が求められ、電気駆動部の回転速度に対する回転速度補正値が、クランクケース内の圧力に対する制御偏差に基づいて求められる。電気駆動部の回転速度は、ポンプ装置のポンプ容量と、それに伴って、クランクケースから除去されるブローバイガスの体積流れとを決める。このため、クランクケース内の圧力は、電気駆動部の回転速度を変えることによって影響され得る。回転速度補正値は、好ましくは、比例−積分、比例−速度、または比例−積分−速度（ＰＩ、ＰＤ、またはＰＩＤ）制御方法により求められる。
【００１９】
別の好ましい解決方法によると、内燃エンジンによって生じる理論的なブローバイガス体積流れが、内燃エンジンの回転速度と、内燃エンジンによって生じるトルクとから求められ、ポンプ装置によって輸送される理論的な体積流れが、内燃エンジンによって生じる理論的なブローバイガス体積流れに一致するように、内燃エンジンによって生じる理論的なブローバイガス体積流れに基づいて推定回転速度値が求められる。これにより、電気駆動部の回転速度を概ね制御することができる。それにより生じるクランクケース内の圧力は、所望の目標圧力に近づくだろう。制御は、最終的に、製造誤差、経年変化、および摩耗から生じるずれを補償するのに役立つ。
【００２０】
特に好ましい解決方法によると、推定回転速度値が、ポンプ装置およびオイルミスト分離装置の特性曲線を考慮に入れて、ブローバイガス体積流れから求められる。オイルミスト分離装置の特性曲線は、所与のブローバイガス体積流れに対するオイルミスト分離装置における圧力降下の大きさを求めるために使用されてもよい。オイルミスト分離装置における圧力降下がわかると、ポンプ装置によって生じる圧力差の大きさを求めることができる。よって、ポンプ装置が回転する必要のある回転速度は、輸送されるブローバイガス体積流れに伴って求められてもよい。制御によって、ポンプ装置およびオイルミスト分離装置の現実の特性曲線と、理論上の特性曲線とのずれが補償される。そのようなずれは、例えば経年変化および容量誤差に起因して生じる。また、制御によって、内燃エンジンの製造誤差および使用状態によって生じ得る当該内燃エンジンの実際の体積流れにおけるずれが補償される。
【００２１】
有利な変形例によると、回転速度補正値を含む回転速度設定値が、開ループおよび／または閉ループ態様で電気駆動部の回転速度を制御する制御装置に送られる。回転速度補正値によると、圧力制御部が、クランクケース内の圧力を閉ループ態様で制御するために、電気駆動部の回転速度を使用することができる。
【００２２】
別の有利な変形例によると、回転速度設定値は、推定回転速度値および回転速度補正値から構成される。回転速度設定値が推定回転速度値を含んでいるため、上述した推定回転速度値の割出しによって圧力の制御が促進され得る。なぜなら、内燃エンジンの回転速度または内燃エンジンによって生じるトルクが変化する場合に、推定回転速度値によって回転速度を修正できるためである。これにより、クランクケース内の圧力をより高速に制御することができ、制御器のみを介して実現可能である。
【００２３】
好ましい選択肢によると、クランクケース換気装置が、吸気ラインに設けられた圧力制御弁を有し、電気駆動部の動作パラメータが、圧力制御弁が切り替わったかどうかを求めるために使用され、圧力制御弁の切替動作が、回転速度補正値を求めるために考慮に入れられる。回転速度を制御する場合、圧力制御弁を定期的に作動させるよう試みるかも知れない。これにより、十分なポンプ容量の存在が実現され得る。それにより、また、圧力制御弁が過度に長く閉じられることが阻止され得る。これは、エネルギーを不要に浪費するだろう。圧力制御弁の切替動作は、電気駆動部の動作パラメータを監視することにより検出可能である。なぜなら、圧力制御弁が閉じられると体積流れが中断されるためである。これにより、電気駆動部の負荷が増大する。その結果、実際の電流値が増大し、実際の回転速度値が低下する。圧力制御弁が開かれると、実際の電流値および実際の回転速度値は、それと逆に対応する挙動を示す。
【００２４】
本発明は、また、内燃エンジンが、クランクケース換気装置と、上述した方法を実行するように構成された制御装置とを備えるという基本思想に基づく。よって、上述した方法の利点を、当該内燃エンジンも有し、この程度において上記の説明が参照される。
【００２５】
本発明の別の重要な特徴および利点は、従属請求項から、図面から、および図面を参照した関連する図の説明から明らかになるだろう。
【００２６】
もちろん、上述したまたは後述する特徴は、それぞれに示す組合せにおいてのみでなく、本発明の範囲を逸脱することなく、他の組合せにおいてまたは単独でも利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、クランクケース換気装置を備えた内燃エンジンの概略図である。
【図２】図２は、電気駆動部の回転速度制御の概略図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態に係る内燃エンジンのクランクケース内の圧力の制御の概略図である。
【図４】図４は、電気駆動部の動作パラメータに基づいたクランクケース換気装置内の圧力差の割出しの概略図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態に係るクランクケース内の圧力の制御の概略図である。
【図６】図６は、本発明の第３実施形態に係るクランクケース内の圧力の制御の概略図であって、内燃エンジンの動作点を考慮に入れるものである。
【図７】図７は、本発明の別の実施形態に係るクランクケース換気装置を備えた内燃エンジンの概略図である。
【図８】図８は、本発明の第４実施形態に係る熱交換器の動作点を考慮に入れた電気駆動部の駆動力の制御の概略図である。
【図９】図９は、本発明の第５実施形態に係る内燃エンジンのクランクケース内の圧力の制御の概略図であって、圧力制御弁の切替動作を考慮に入れるものである。
【図１０】図１０は、本発明の第６実施形態に係る内燃エンジンのクランクケース内の圧力の制御の概略図であって、圧力制御弁の切替動作および内燃エンジンの動作点を考慮に入れるものである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。ここで、同一の参照符号は、同一のもしくは類似のまたは機能的に等価な構成要素を示す。
【００２９】
図１に示す内燃エンジン１０は、給気装置１２、特にターボチャージャを備える。また、内燃エンジン１０は、当該内燃エンジン１０の作動時にブローバイガス１６が集まるクランクケース１４を備える。クランクケース１４からブローバイガス１６を除去するために、内燃エンジン１０は、クランクケース換気装置１８を備える。
【００３０】
クランクケース換気装置１８は、吸気ライン２０を有する。吸気ライン２０を介して、ブローバイガス１６がクランクケース１４から除去され得る。また、クランクケース換気装置１８は、ポンプ装置２２およびオイルミスト分離装置２４を有する。オイルミスト分離装置２４は、例えばインパクタとして構成されている。ポンプ装置２２およびオイルミスト分離装置２４は、吸気ライン２０に設けられており、そのため、オイルミストは、ブローバイガス１６がポンプ装置２２によって吸気ライン２０を介して運ばれる前に、当該ガス１６から取り出され得る。
【００３１】
内燃エンジン１０のクランクケース１４内の圧力２６は、特定の範囲内にあるべきである。当該圧力がこの範囲を上回るかあるいは下回ると、内燃エンジン１０の動作不良が生じるおそれがある。したがって、圧力２６の目標圧力２７への制御２５が提供され、以下において圧力制御２５として言及することもある。圧力制御２５の第１実施形態が図１〜図３に示されている。
【００３２】
ポンプ装置２２は、好ましくはサイドチャネルブロワとして構成されていて、電気駆動部２８によって駆動される。電気駆動部２８は、回転速度制御３０を有しており、これは例えば図２に示されている。回転速度制御３０は、標準制御スキーマ３２、例えば比例−積分（ＰＩ）、比例−速度（ＰＤ）、または比例−積分−速度（ＰＩＤ）制御スキーマ３２を有する。電気駆動部２８の回転速度制御３０は、次のように実現される。まず、電気駆動部２８の回転速度に相当する電気駆動部２８の実際の回転速度値３４が求められる。実際の回転速度値３４は、好ましくは測定される。実際の回転速度値３４は、回転速度制御３０の入力値として機能する回転速度設定値３６と比較される。実際の回転速度値３４と回転速度設定値３６との間の差から、制御偏差３８が求められる。操作量４０の新しい値が、制御スキーマ３２を用いて制御偏差３８から算出され、エンジン制御部４２に送られる。そして、エンジン制御部４２は、電気駆動部２８を作動させる。例えば、パルス幅変調、電圧などが、操作量４０として使用されてもよい。
【００３３】
回転速度設定値３６は、クランクケース１４内の圧力２６の実際の圧力制御２５に対する操作量４１として機能する。第１実施形態に係る圧力制御２５は、次のように実現される。電流設定値４４が、実際の回転速度設定値３６に基づいて算出される。電流設定値４４は、内燃エンジン１０の通常動作状態における回転速度設定値３６を維持するために典型的に電気駆動部に供給される必要のある電流値に相当する。これは、除去されるべき特定のブローバイガス体積流れ４６に対して、ポンプ装置２２の回転速度が所与のブローバイガス体積流れを除去するのに十分であるという考慮に基づく。ポンプ装置２２がブローバイガス体積流れ４６を除去するよう常に同じ圧力差に打ち勝つためには、ポンプ装置２２を駆動するのに必要な電流、すなわち実際の電流値４８は、一定であってもよい。したがって、クランクケース１４内に所望の目標圧力２７が存在する場合、電流設定値４４は自動的に調節されるべきである。クランクケース１４内の圧力２６が目標圧力２７と異なる場合、実際の電流値４８も電流設定値４４と異なるだろう。
【００３４】
電流設定値４４は、電気駆動部２８、ポンプ装置２２、およびオイルミスト分離装置２４の理論特性曲線４５のいずれかから求められてもよい。それに代えてまたは加えて、回転速度設定値３６と電流設定値４４との間の関係が、実験的に求められてもよい。
【００３５】
圧力２６の圧力制御２５のために、実際の電流値４８が電流設定値４４と比較され、それにより制御偏差５０が求められる。回転速度補正値５２が、制御偏差５０から求められ５３、回転速度設定値３６に加えられて新しい回転速度設定値３６が算出される。新しい回転速度設定値３６は、電気駆動部２８の回転速度制御３０に送られる。これにより、制御ループが閉じられ、圧力制御２５が実現される。
【００３６】
図４および図５に示す圧力制御２５のための方法の第２実施形態は、図１〜図３に示す圧力制御２５のための方法の第１実施形態と、クランクケース換気装置１８に存在する圧力差５１が電気駆動部２８の動作パラメータを用いて推定され、クランクケース１４内の圧力に関する情報を推定し、よって制御偏差６４を求める点で異なる。
【００３７】
例えば図４に示すクランクケース換気装置１８に存在する圧力差５１の割出しでは、まず、電気駆動部２８の実際の電流値４８および実際の回転速度値３４が用いられる。電気駆動部２８によって生じるトルク５４が、実際の電流値４８から求められてもよい。ポンプ装置２２によって生じる圧力差５６が、ポンプ装置２２の特性曲線４７を用いて、ポンプ装置２２の回転速度を推定する基礎になり得る電気駆動部２８の実際の回転速度値３４と共に算出されてもよい。
【００３８】
圧力差５６と電気駆動部２８の実際の回転速度値３４とから、ポンプ装置２２によって輸送される体積流れ５８およびそれに伴うポンプ装置２２の回転速度が推定されてもよい。
【００３９】
オイルミスト分離装置２４における圧力降下６２が、オイルミスト分離装置２４の特性曲線６０を用いて、ポンプ装置２２によって輸送される体積流れ５８から推定されてもよい。
【００４０】
よって、クランクケース換気装置１８に存在する圧力差５１は、ポンプ装置２２によって生じる圧力差５６と、オイルミスト分離装置２４における圧力降下６２とから推定されてもよい。吸気ライン２０は、典型的に、大気圧が存在する内燃エンジン１０の吸気管の領域に開口しているため、これによりクランクケース１４内の圧力２６を推定することが可能となる。このように、クランクケース１４内の圧力２６の割出し４９は、電気駆動部２８の動作パラメータを用いてなされてもよい。
【００４１】
図５に示す圧力制御２５では、制御偏差６４を求めるために、圧力２６の割出し４９が、所望の目標圧力２７との比較により、電気駆動部２８の動作パラメータに基づいて実行される。あるいは、目標圧力２７を規定する代わりに、設定値圧力差６６が規定されてもよい。設定値圧力差６６は、目標圧力２７から算出され、割出し４９で算出されたクランクケース換気装置１８に存在する圧力差５１と比較される。
【００４２】
例えば比例−積分、比例−速度、または比例−積分−速度法にしたがって動作する標準制御スキーマ６８が制御偏差６４に適用され、操作量４１に対する補正値、特に回転速度補正値５２が算出され、そこから新しい回転速度設定値３６が算出され、これが電気駆動部２８の回転速度制御３０に送られる。回転速度設定値３６を変更することにより、最終的に、実際の回転速度値３４も変化し、それによりポンプ装置２２によって輸送される体積流れ５８が調節され、クランクケース１４内の圧力が特に目標圧力２７に近づくようにシフトする。よって、この制御部７０は、クランクケース１４内に新しい圧力２６を作り出す。
【００４３】
他の点において、図４および図５に示す圧力制御２５のための方法の第２実施形態は、図１〜図３に示す圧力制御２５のための方法の第１実施形態と、構成および機能に関して同様であり、この程度において第１実施形態に関して上述した説明がここで参照される。
【００４４】
図６に示す圧力制御２５のための方法の第３実施形態は、図４および図５に示す圧力制御２５のための方法の第２実施形態と、推定回転速度値７４の割出し７２が実行されて圧力制御２５が促進される点で異なる。典型的なブローバイガス体積流れ４６の割出し８０は、内燃エンジン１０の回転速度７６および内燃エンジン１０のトルク７８からなされてもよい。ブローバイガス体積流れ４６を輸送するのに必要な推定回転速度値７４は、ポンプ装置２２、オイルミスト分離装置２４、および電気駆動部２８に対する特性曲線４７を用いてブローバイガス体積流れ４６から算出されてもよい。推定回転速度値７４は、電気駆動部２８の回転速度制御３０に送られる。これにより、回転速度制御３０は、ブローバイガス体積流れ４６の予期される変化に非常に高速に応答することができ、そのため、内燃エンジン１０における変動負荷によって生じるブローバイガス１６の体積変動およびクランクケース１４内における関連する圧力変動が低減される。
【００４５】
しかしながら、推定回転速度値７４は理論的な想定のみに基づくため、それは実際に存在するブローバイガス体積流れ４６とは異なるかも知れない。したがって、クランクケース１４内における圧力２６の追加的な制御が必要である。回転速度補正値５２が、第２実施形態に関連して上述したように、同様の態様で圧力制御２５のために求められる。
【００４６】
よって、回転速度制御３０に送られる回転速度設定値３６は、推定回転速度値７４および回転速度補正値５２の合計から構成される。
【００４７】
他の点において、図６に示す圧力制御２５のための方法の第３実施形態は、図４および図５に示す圧力制御２５のための方法の第２実施形態と、構成および機能に関して同様であり、この程度において第２実施形態に関して上述した説明がここで参照される。
【００４８】
図７および図８に示す圧力制御２５のための方法の第４実施形態は、図１〜図３に示す圧力制御２５のための方法の第１実施形態と、圧力２６の圧力制御２５のために圧力制御弁８２が使用される点で異なり、当該弁は、吸気ライン２０においてクランクケース１４とポンプ装置２２との間に設けられている。また、推定回転速度値７４は、第３の態様と同様に、内燃エンジン１０の動作点から、特に内燃エンジン１０の回転速度７６および内燃エンジン１０によって生じるトルク７８から求められる。この推定回転速度値７４は、予期されるブローバイガス体積流れ４６からのずれを吸収するためのオフセットにより増大する。ブローバイガス体積流れ４６が小さすぎる場合、クランクケース１４内の圧力２６が低下し、それにより圧力制御弁８２が閉じ、よって一時的にクランクケース１４からのブローバイガス１６の取出しプロセスが中断される。これにより、クランクケース１４内の圧力２６が低下しすぎることが効果的に阻止される。
【００４９】
推定回転速度値７４に対するオフセットの追加により、許容可能なクランクケース１４内の圧力２６を超えて圧力が上昇することが阻止される。
【００５０】
他の点において、図７および図８に示す圧力制御２５のための方法の第４実施形態は、図１〜図３に示す圧力制御２５のための方法の第１実施形態と、構成および機能に関して同様であり、この程度において第１実施形態に関して上述した説明がここで参照される。
【００５１】
図９に示す圧力制御２５のための方法の第５実施形態は、図７および図８に示す圧力制御２５のための方法の第４実施形態と、圧力制御弁８２の切替動作８４を検出するためのアルゴリズム８６が圧力制御２５において使用される点で異なる。
【００５２】
圧力制御弁８２が開閉するとき、ポンプ装置２２の入口側の圧力状態が変化する。これにより、ポンプ装置２２の負荷が変化し、そのためポンプ装置２２を駆動するために必要な力も変化する。これは、電気駆動部２８の動作パラメータにも反映される。
【００５３】
例えば、圧力制御弁８２が閉じる場合、体積流れが停止してポンプ装置２２が打ち勝たなければならない圧力差が大きくなり、その結果、負荷が増大する。したがって、電気駆動部２８の実際の回転速度値３４は、回転速度制御３０がなされなければ低下するだろう。回転速度制御３０がなされる場合、これにより実際の電流値４８が増大する。圧力制御弁８２が開く場合、その影響は逆であり、それにより圧力制御弁８２が開いたことが検出され得る。
【００５４】
クランクケース１４内の圧力２６の制御は、好ましくは、電気駆動部２８の回転速度制御３０に回転速度設定値３６を送ることにより、電気駆動部２８の回転速度が操作量４１として使用される態様で実行される。所望の回転速度設定値３６は、圧力制御弁８２が定期的に開閉するような態様で決定される。これにより、クランクケース１４内の圧力２６が上昇しすぎないことが実現され得る。また、電気駆動部２８の出力が大きくなりすぎず、エネルギーが不要に浪費されないことが実現され得る。
【００５５】
回転速度設定値３６は、圧力制御弁８２が１０秒毎に少なくとも１回、好ましくは５秒毎に少なくとも１回、特に好ましくは１秒毎に少なくとも１回、開閉するように調節されることが好ましい。
【００５６】
また、回転速度設定値３６が計算されるとき、圧力制御弁８２の開時間と閉時間との間の比率が５０％よりも大きく、特に好ましくは８０％よりも大きくなることが実現され、ここで、圧力制御弁８２は、１００％の比率において常に開く。しかしながら、ここで留意すべきこととして、閉時間が存在すべきである。したがって、圧力制御弁８２の開時間と閉時間との間の比率は、１００％未満であるべきである。これにより、クランクケース１４内の圧力２６が許容値を超えないことが実現され得る。
【００５７】
他の点において、図９に示す圧力制御２５のための方法の第５実施形態は、図７および図８に示す圧力制御２５のための方法の第４実施形態と、構成および機能に関して同様であり、この程度において第４実施形態に関して上述した説明がここで参照される。
【００５８】
図１０に示す圧力制御２５のための方法の第６実施形態は、図９に示す圧力制御２５のための方法の第５実施形態と、回転速度設定値３６が推定回転速度値７４および回転速度補正値５２から構成される点で異なる。推定回転速度値７４は、第３および第４実施形態と同様に求められる。回転速度補正値５２は、圧力制御弁８２の切替動作８４を検出するためのアルゴリズム８６を用いて求められる。
【００５９】
他の点において、図１０に示す圧力制御２５のための方法の第６実施形態は、図９に示す圧力制御２５のための方法の第５実施形態と、構成および機能に関して同様であり、この程度において第５実施形態に関して上述した説明がここで参照される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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